涡流发生器对半球形激光转塔跨声速流场影响数值研究

激光转塔的跨声速绕流场使得机载激光平台面临着严峻的气动光学挑战。为对激光转塔的跨声速流场被动控制提供基本的理论支撑,本文利用了改进亚格子尺度的改进延迟脱体涡模拟(IDDES)方法,针对细长圆柱的针状涡流发生器,对跨声速条件下半球形机载激光转塔的绕流场进行了流动控制数值研究。结果表明,针状涡流发生器引入了明显的二次流特征,削弱了来流能量,导致激光转塔顶部激波强度受到影响,进而影响了激光转塔尾迹区的分离泡尺寸;激光转塔尾迹的横向摆动和纵向波动特征的时空特性并未受到涡流发生器的明显影响,而动态模态分解(DMD)结果指出了当涡流发生器存在时,激光转塔尾迹的纵向波动模态能量具有明显的衰减,合理地对应了尾迹分离泡形态的改变,揭示了本文研究的涡流发生器对激光转塔尾迹分离区的抑制作用,为以被动控制方法来抑制激光转塔气动光学效应提供了依据。